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“四翼”检测评价(十七) 牛顿第二定律
组—重基础·体现综合
1.下列关于加速度大小的判断正确的是( )
A.由公式a=可知,a与Δv成正比、与Δt成反比
B.由公式a=可知,a与Δv成反比、与Δt成正比
C.由公式a=可知,a与F成正比、与m成反比
D.由公式a=可知,a与F成反比、与m成正比
解析:选C 根据加速度的定义式a=可知,加速度描述的是物体速度变化的快慢,加速度的大小与Δv、Δt无关,故A、B错误;根据牛顿第二定律a=可知,加速度与合力F、质量m有关,且与F成正比,与m成反比,故C正确,D错误。
2.关于物体的运动状态和所受合力的关系,以下说法正确的是( )
A.所受合力为零的物体一定处于静止状态
B.所受合力不为零时,物体的运动状态一定发生变化
C.物体所受合力不为零时,物体的速度一定不为零
D.只有合力发生变化时,物体的运动状态才会发生变化
解析:选B 物体所受合力为零,物体不一定处于静止状态,也可能做匀速直线运动,A错误;根据牛顿第二定律得物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零,则速度一定变化,物体的运动状态一定发生变化,B正确;物体所受合力不为零时,则加速度一定不为零,但是加速度与速度没有直接的关系,加速度不为零,速度可以为零,C错误;无论是恒力还是变力,根据牛顿第二定律可知只要物体所受合力不为零时,物体的加速度一定不为零,则速度一定变化,D错误。
3.(2022·广东潮州高一期末)一质量为m的物体放在水平地面上,动摩擦因数为μ,用一水平拉力F作用在物体上,使其获得加速度a,如图所示。要使该物体的加速度变为3a,应采用的正确方法是( )
A.将拉力变为3F
B.将拉力变为3ma
C.将拉力变为3ma+μmg
D.将拉力变为3ma-μmg
解析:选C 根据牛顿第二定律有F=ma+μmg,F′=3ma+μmg≠3F≠3ma,故A、B、D错误,C正确。
4.在光滑水平桌面上,物块A用轻绳和物块B连接,轻绳跨过定滑轮,物块B悬空,如图甲所示,系统从静止开始,运动的加速度为a1。在图乙中,若对轻绳施加一个和物块B重力相等的拉力F,物块A从静止开始运动的加速度为a2则( )
A.a1<a2 B.a1=a2
C.a1>a2 D.无法判断
解析:选A 题图甲两物块构成连接体模型,对系统由牛顿第二定律mBg=(mA+mB)a1,可得:a1=;题图乙中是拉力F=mBg拉着细绳带动A做匀加速直线运动,由牛顿第二定律mBg=mAa2,可得a2=,比较两加速度可得a1<a2,故A正确。
5.(多选)轻质弹簧的下端挂一重物,上端用手牵引使重物竖直向上做匀速直线运动。某时刻手突然停止运动,从手突然停止到重物上升至最高点的过程中( )
A.重物的速度一直减小
B.重物的速度先增大后减小
C.重物的加速度一直增大
D.重物的加速度先减小后增大
解析:选AC 轻弹簧拉着重物做匀速直线运动时弹簧弹力大小等于重力大小,当手突然停止运动后的一小段时间内,由于惯性,重物继续向上运动,在向上运动的过程中,弹簧的形变量减小(也可能先减小后增大),则弹力减小(也可能先减小后反向增大),重物所受的合力向下,加速度向下,重物向上做减速运动,重物的速度一直减小,A正确,B错误;对重物根据牛顿第二定律可得其加速度a=,由于弹力减小(也可能先减小后反向增大),所以重物的加速度一直增大,C正确,D错误。
6.(2022·河源高一月考)质量均为m的物块a、b之间用竖直轻弹簧相连,系在a上的细线竖直悬挂于固定点O,a、b与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态,重力加速度大小为g,则( )
A.物块b可能受3个力
B.细线中的拉力小于2mg
C.剪断细线瞬间b的加速度大小为g
D.剪断细线瞬间a的加速度大小为2g
解析:选D 对ab整体分析可知,整体受重力和绳子上的拉力,水平方向如果受墙的弹力,则整体不可能竖直静止,故不会受到水平方向上的弹力,根据平衡条件可知,细线上的拉力F=2mg;再对b分析可知,b只受重力和弹簧拉力而保持静止,故A、B错误;由于b处于平衡,故弹簧的拉力F=mg,剪断细线瞬间弹簧的弹力不变,则对b分析可知,b受力不变,合力为零,故加速度为零,故C错误;对a分析可知,剪断细线瞬间a受重力和弹簧向下的拉力,合力Fa=2mg,则由牛顿第二定律可知,加速度为2g,故D正确。
7.图a是一辆质量为m的公交车,沿水平路面经过公交站点“汽车站”时的照片,图b是车内横杆上悬挂的拉手环的照片,拉手环偏向车尾,轻悬绳偏离竖直方向θ角,重力加速度为g,根据题中提供的信息,下列判断正确的有( )
A.汽车加速出站
B.汽车减速进站
C.不能求汽车此时的加速度
D.可求汽车此时的加速度a=gsin θ
解析:选A 对拉手环进行受力分析,可得拉手环